CC BY
40
© В.Ю.Гарбузова, Ю.О.Атаман, Є.І.Дубовик, О.В.Атаман УДК 616.831-005.1/.6:548.33
В.Ю.Гарбузова, Ю.О.Атаман, Є.І.Дубовик, О.В.Атаман
АНАЛІЗ АСОЦІАЦІЇ Т-138С ПОЛІМОРФІЗМУ ГЕНА МАТРИКСНОГО йЬА-ПРОТЕЇНУ З ІШЕМІЧНИМ АТЕРОТРОМБОТИЧНИМ ІНСУЛЬТОМ В ОСІБ З НОРМАЛЬНИМ І ПІДВИЩЕНИМ АРТЕРІАЛЬНИМ ТИСКОМ
Сумський державний університет (м. Суми)
Представлену роботу виконано в рамках теми наукових досліджень з держбюджетним фінансуванням «Визначення ролі поліморфізму поодиноких ну-клеотидів у розвитку склеротичних уражень кровоносних судин», № держ.реєстрації 91.01.01.11-12.
Вступ. Спадкові чинники цереброваскулярної патології привертають до себе все більшу увагу, оскільки існують численні докази генетичної зумовленості цілого ряду механізмів, причетних до уражень кровоносних судин. Сьогодні в багатьох лабораторіях і клініках ведеться пошук зв’язків між однонуклеотидним поліморфізмом великої кількості генів і розвитком патологічних процесів та хвороб головного мозку. Об’єктом дослідження стали групи генів, пов’язані з різними патогенетичними механізмами розладів мозкового кровообігу та інсультів, до яких відносять порушення системи гемостазу, розвиток запалення і дисліпопротеїнемій як складових частин атеросклеротичного процесу, зміни метаболізму жирової тканини, відхилення в реакціях вазоконстрикції та вазодилатації, посилену функціональну активність ренін-ангіотензинової системи, порушення водно-електролітного обміну тощо [3] .
До генів, що можуть впливати на розвиток деяких ускладнень атеросклерозу (кальцифікація бляшок, порушення їх стабільності, тромбоутворення) відносять і ген матриксного ОІа-протеїну (МОР) - білка, що є потужним антикальциногенним чинником, який запобігає ектопічній мінералізації, а отже, і розвитку кальцифікації артерій [16, 17]. Остання може виявляти себе обвапненням середнього шару судинної стінки (артеріосклероз Менкеберга) і (або) відкладанням солей кальцію в атероматозні бляшки [1, 10, 12, 13].
Є численні дані про те, що кальцифікація артерій - це погана прогностична ознака щодо розвитку тяжких судинних наслідків - інфаркту міокарда, ішемічних інсультів [15, 21]. А тому пошук чинників, які впливають на мінералізацію структур судинної стінки і на пов’язані з цим процесом механізми, вважається сьогодні актуальним завданням.
Одним з важливих факторів ризику атеросклеротичного процесу і наслідків кальцифікації артерій є артеріальна гіпертензія, у патогенезі якої значне місце посідає спадкова схильність, зумовлена од-нонуклеотидним поліморфізмом багатьох генів [6, 9, 18, 20]. У списку ще не досліджених генів-кан-дидатів, що можуть мати стосунок до механізмів
підвищення артеріального тиску і наслідків артеріальної гіпертензії, зокрема інсультів, перебуває і ген MGP Саме це спонукало нас до вивчення асоціації поліморфізму цього гена з розвитком ішемічного інсульту та відомими факторами ризику гострих порушень мозкового кровообігу.
Мета дослідження - провести аналіз асоціації одного з алельних поліморфізмів гена MGP, T-138C, з розвитком ішемічного атеротромботичного інсульту (ІАТІ) в осіб з нормальним і підвищеним артеріальним тиском.
Об>єкт і методи дослідження. У роботі використано венозну кров 170 хворих з ІАТІ (42,4% жінок і 57,6% чоловіків) віком від 40 до 85 років (середній вік - 64,7±0,73 роки), що перебували на диспансерному обліку в поліклінічному відділенні Сумської міської клінічної лікарні №5.
Ішемічний характер інсульту встановлювався за даними анамнезу і клінічної картини хвороби, даних МРТ-дослідження головного мозку. Патогенетичний варіант інсульту визначали відповідно до критеріїв TOAST [4], на підставі анамнестичних даних і особливостей клінічного перебігу хвороби, даних ультразвукової допплерографії магістральних артерій голови, ЕКГ.
Контрольна група складалася зі 124 пацієнтів, у яких відсутність ІАТІ підтверджували шляхом збирання анамнестичних даних і проведення загальноприйнятих неврологічних досліджень. Контрольна група і група хворих з ІАТІ не відрізнялися за співвідношенням осіб різної статі (P=0,294 за %2-критерієм), однак середній вік першої (76,7±0,93 роки) був істотно вищим, ніж другої (P < 0,001).
Визначення T-138C (rs1800802) поліморфізму гена MGP проводили за допомогою методу полі-меразної ланцюгової реакції з наступним аналізом довжини рестрикційних фрагментів при виділенні їх шляхом електрофорезу в агарозному гелі.
Деталі методики генотипування описано в одній з попередніх наших публікацій [2]. Статистичний аналіз проводили з використанням програми SPSS-17. Дані клінічних досліджень перевірялися на нормальний розподіл за допомогою тесту Шапіро-Вілка. Достовірність відмінностей середніх величин у групах з різними генотипами визначалася за допомогою методики однофакторного дисперсійного аналізу (ANOVA), а номінальних змінних - за %2 Пірсона. Значення P < 0,05 вважали достовірним.
Результати досліджень та їх обговорення.
Генотипування хворих з ІАТІ та пацієнтів контрольної групи за T-138C поліморфізмом гена MGP дало змогу встановити частоту, з якою зустрічаються окремі варіанти цього гена, а також порівняти її між групами загалом, а також за наявністю чи відсутністю у пацієнтів артеріальної гіпертензії.
Так, було встановлено, що у хворих з ІАТІ співвідношення гомозигот за основним алелем (T/T), гетерозигот (T/C) і гомозигот за мінорним алелем (C/C) складає 61,2%, 31,2% і 7,6%, а в контрольній групі
- відповідно 59,7%, 35,6%, 4,8%. При цьому відмінності частоти зазначених генотипів між групою хворих з ІАТІ та контрольною групою були статистично недостовірними (P > 0,05).
В табл. 1 наведено дані про величини артеріального тиску (АТ) у хворих з ІАТІ і у пацієнтів контрольної групи залежно від їхнього генотипу за T-138C поліморфізмом гена MGP
Таблиця 1
Артеріальний тиск (АТ) у хворих з ішемічним інсультом і у пацієнтів контрольної групи залежно від генотипів за поліморфізмом T-138C гена MGP (мм рт. ст.) (M ± m)
T/T T/C C/C P
Хворі з інсультом
n 104 53 13
Систолічний АТ 168,0+2,94 164,6+3,62 168,5+9,78 0,780
Діастолічний АТ 96,3 + 1,68 94,2+1,76 93,1+3,82 0,628
Пульсовий АТ 71,7+2,12 70,5+2,80 75,4+6,76 0,758
Середній АТ 120,2+1,94 117,6+2,16 118,2+5,62 0,711
Контрольна група
n 72 43 6
Систолічний АТ 154,3+2,82 148,8+3,49 160,0+7,75 0,354
Діастолічний АТ 86,6 + 1,55 85,5+1,77 90,0+6,33 0,686
Пульсовий АТ 67,8+2,14 63,4+2,77 70,0+6,33 0,399
Середній АТ 109,1+1,80 106,6+2,11 113,3+3,94 0,467
Примітка: n - кількість пацієнтів, P - статистична значимість відмінностей середніх величин.
Як випливає з результатів дослідження, відмінності між середніми величинами всіх видів АТ (систолічного, діастолічного, пульсового і середнього) були недостовірними як у контрольній групі, так і у хворих з ІАТІ (P>0,05).
При поділі пацієнтів на тих, що мають нормальний АТ, і тих, у кого виявлено артеріальну гіпертензію (систолічний АТ > 140 мм рт. ст., діастолічний АТ > 90 мм рт. ст.), порівняння частоти досліджуваних генотипів дало такі результати (табл. 2).
Таблиця 2
Частота генотипів за T-138C поліморфізмом гена MGP у пацієнтів з нормальним артеріальним тиском (НАТ) і артеріальною гіпертензією (АГ) у контрольній групі і в хворих з ішемічним інсультом
Генотип Контроль Інсульт
НАТ АГ НАТ АГ
T/T 27 (56,2%) 45 (61,6%) 25 (59,5%) 79 (61,7%)
T/C 19 (39,6%) 24 (32,9%) 13 (31,0%) 40 (31,3%)
C/C 2 (4,2%) 4 (5,5%) 4 (9,5%) 9 (7,0%)
Разом 48 (100%) 73 (100%) 42 (100%) 128 (100%)
P (НАТ-АГ) 0,738 0,868
P (НАТ-АТ) 0,478
P (АГ-АГ) 0,870
Примітка: P - статистична значимість відмінностей за %2-критерієм. Групи порівняння показано в дужках.
Як у контрольній групі, так і у хворих з ІАТІ, розподіл трьох можливих варіантів генотипу за T-138C поліморфізмом гена MGP не відрізнявся у пацієнтів з артеріальною гіпертензією і в осіб з нормальним АТ. Не виявлено відмінностей і при порівняння хворих з ІАТІ та пацієнтів контрольної групи, що мали як нормальний АТ (P=0,478), так і артеріальну гіпертензію (P=0,870).
Суть однонуклеотидного поліморфізму T-138C полягає в тому, що в ділянці промотора гена MGP, у сайті -138, азотиста основа тимін заміщена на цитозин. Унаслідок цього цілком можливою є зміна функціональних властивостей промотора, що може виявляти себе підвищенням або пригніченням транскрипції гена MGP, а в кінцевому підсумку і його експресії, у відповідь на ті чи ті регуляторні впливи.
У який спосіб зміни промотора впливають на діяльність гена - проблема, до розв’язання якої намагаються підійти сьогодні, використовуючи введення в культивовані клітини генетичних конструкцій, що містять «нормальний» і «патологічний» варіанти промотора MGP та ген люциферази (люцифераз-ний тест). Перше таке дослідження було проведено Herrmann etal. [11]. Автори показали, що активність промотора з мінорним алелем -138C (патологічний варіант), при порівнянні з -138T (нормальним варіантом), була менша на 20% у гладких м’язових клітинах (ГМК) судин щура і на 50% у культивованих фібробластах людини.
Зовсім інші дані було отримано у дослідженні Farzaneh et al. [8]. Автори встановили, що промотори з поліморфізмом T-138C істотно змінюють транскрипційну активність гена MGP в судинних ГМК щурів in vitro. Так, варіант промотора з мінорним алелем -138C був у 4 рази активніший за основний варіант -138T. Аналіз промотора гена MGP показав, що поліморфізм T-138C стосується ділянки, яка є критичною для процесів транскрипції в судинних ГМК. Саме тут, у позиції між -142 і -136, розташований елемент, що може зв’язувати активаційний
протеїн-1 (AP-1 ). Встановлено, що при поліморфізмі [5, 7, 19]. Нами вперше проведено аналіз зв’язку од-
T-138C змінюється зв’язування цієї ділянки промо- нонуклеотидного поліморфізму T-138C з ІАТІ і вста-
тора з комплексом AP-1. Варіант промотора з але- новлено, що в українській популяції цей поліморфізм
лем -138Tдобре зв’язує комплекси AP-1, до складу не є асоційованим з даним варіантом ішемічного ін-
яких вх°дять c-Jun, JunB, Fra-1 і Fra-2, і активується сульту, якщо аналіз проводити з урахуванням такого
форболовими сполуками, тим часом здатність до фактора ризику як артеріальна гіпертензія. Проте
звязування AP-1 і наступноі активації у промотора з існування інших факторів ризику ішемічних інсуль-
алелем -138C є дуже низькою.
Наведені вище дані підтверджуються роботою Kobayashi et al. [14], у якій встановлено, що активність -138T варіанту промотора гена MGP істотно вища, ніж -138C. На думку авторів, це зумовлено
тів зумовлює доцільність продовження досліджень у даному напрямі.
Висновки. Не виявлено зв>язку між T-138C поліморфізмом промотора гена MGP і розвитком ішемічного атеротромботичного інсульту в осіб з
різною здатністю цих двох варіантів зв’язуватися з лп ч нормальним і підвищеним артеріальним тиском. В
AP-1 комплексами. r г г
Таким чином, неоднозначні дані щодо впливу Українській популяції цей варіант поліморфізму не
T-138C поліморфізму гена MGP на його транскрип- асоційований _з артеріальною гіпертензією як фак-
ційну активність свідчать про складність проблеми і тором ризику інсультів.
зумовлюють необхідність продовжувати досліджен- Перспективи ПоДаЛЬШиХ ДосЛІДЖЄнЬ поля-
ня в цьому напрямі. гають у продовженні дослідження різних варіантів
До цього часу вивчення асоціації поліморфізмів алельного поліморфізму гена MGp з урахуванням
гена MGP з розвитком серцево-судинної патології інших факторів ризику ішемічних інсультів, зокрема
обмежувалося дослідженнями гострого коронарно- порушень ліпопротеїнового складу плазми крові і
го синдрому і пов’язаного з ним інфаркту міокарда змін у системі гемостазу.
Список літератури
1. Гарбузова В.Ю. Матриксний Gla-протеїн (MGP) та його роль в кальцифікації судинної стінки / Гарбузова В.Ю., Атаман О.В. // Фізіол. ж.- 2011.- Т. 57, №4.- С. 96-112.
2. Гарбузова В.Ю. Частота алельних варіантів гена матриксного Gla-протеїну (MGP) у хворих з гострим коронарним синдромом / Гарбузова В.Ю., Гур’янова В.Л., Пархоменко А.Н., Досенко В.Є., Атаман О.В. // Фізіол. ж.- 2011.- Т. 57, №3 - С. 16-24.
3. Торшин И.Ю. Гены и цереброваскулярная патология (гены и нуклеотидные полиморфизмы при отдельных видах физиологических сдвигов и патологических процессов) / Торшин И.Ю., Громова О.А., Никонов А.А. // Журн. неврол. психиатр.- 2009.- Т. 109, №5.- С. 77-85.
4. Adams H.P. Classification of subtype of acute ischemic stroke. Definitions for use in a multicenter clinical trial. TOAST Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment / Adams H.P., Bendixen B.H., Kappelle L.J., Biller J., Love B.B., Gordon D.L., Marsh E.E. // Stroke.- 1993.- V.24.- P. 35-41.
5. Brancaccio D. Matrix GLA protein gene polymorphisms: clinical correlates and cardiovascular mortality in chronic kidney disease patients / Brancaccio D., Biondi M.L., Gallieni M., Turri O., Galassi A., Cecchini F., Russo D., Andreucci V., Cozzolino M. // Am. J. Nephrol.- 2005.- V. 25.- P. 548-552.
6. Butler M.G. Genetics of hypertension. Current status / Butler M.G. // J. Med. Liban. - 2010.-V. 58.- P. 175-178.
7. Crosier M.D. Matrix Gla protein polymorphisms are associated with coronary artery calcification / Crosier M.D., Booth S.L., Peter I., Dawson-Hughes B., Price PA., O’Donnell C.J., Hoffmann U., Wiilliamson M.K., Ordovas J.M. // J. Nutr. Sci. Vitaminol.-2009.- V. 55.- P. 59-65.
8. Farzaneh-Far A. Polymorphism of the human matrix y-carboxyglutamic acid protein promoter alters binding of an activating protein-1 complex and is associated with altered transcription and serum levels / Farzaneh-Far A., Davies J.D., Braam L.A., Spronk H.M., Proudfoot D., Chan S.W., O>Shaughnessy K.M., Weissberg PL., Vermeer C., Shanaham C.M. // J. Biol. Chem.-2001.- V. 276.- P. 32466-32473.
9. Garcia E.A. Genes and hypertension / Garcia E.A., Newhouse S., Caulfield M.J., Munroe PB. // Curr. Pharm. Des.- 2003.- V. 9.- P. 1679-1689.
10. Guzman R.J. Clinical, cellular, and molecular aspects of arterial calcification / Guzman R.J. // J. Vasc. Surg.- 2007.- V. 45 (Suppl A).- P. A57-A63.
11. Herrmann S.M. Polymorphisms of the human matrix Gla protein (MGP) gene, vascular calcification, and myocardial infarction / Herrmann S.M., Whatling C., Brand E., Nikaud V., Gariepy J., Simon A., Evans A., Ruidavets L.B., Arveiler D., Luc G., Tiret L., Henney A., Cambien F. // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol.- 2000.- V. 20.- P. 2386-2393.
12. Jayalath R.W. Aortic calcification / Jayalath R.W., Mangan S.H., Golledge J. // Eur. J. Endovasc. Surg.- 2005.- V. 30.- P. 476488.
13. Johnson R.C. Vascular calcification. Pathobiological mechanisms and clinical implications / Johnson R.C., Leopold J.A., Loscalzo J. // Circ. Res.- 2006.- V.99.- P 1044-1059.
14. Kobayashi N. T-138C polymorphism of matrix Gla protein promoter alters its expression but is not directly associated with atherosclerotic vascular calcification / Kobayashi N., Kitazawa R., Maeda S., Schurgers L.J., Kitazawa S. // Kobe J. Med. Sci.- 2004.- V. 50.- P. 69-81.
15. Lehto S. Medial artery calcification. A neglected harbinger of cardiovascular complications in non-insulin-dependent diabetes mellitus / Lehto S., Niskanen L., Suhonen M., R^nemaa T., Laasko M. // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol.- 1996.- 16.- P. 978-988.
16. Price PA. Warfarin-iduced artery calcification is accelerated by growth and vitamin D / Price P.A., Faus S.A., Williamson M.K. // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol.- 2000.- V. 20.- P 317-327.
17. Proudfoot D. Molecular mechanisms mediating vascular calcification: role of matrix Gla protein / Proudfoot D., Shanahan
C.M. // Nephrology (Carlton).- 2006.- V. 11.- P. 455-461.
18. Ruppert V. Genetics of human hypertension / Ruppert V., Maisch B. // Herz.- 2003.- V. 28.- P 655-662.
19. Taylor B.C. Matrix Gla protein and osteopontin genetic associations with coronary artery calcification and bone density: the CARDIA study / Taylor B.C., Schreiner PJ., Doherty T.M., Fornage M., Carr J.J., Sidney S. // Hum. Genet.- 2005.- V. 116.- P. 525-528.
20. Timberlake D.S. Molecular genetics of essential hypertension: recent results and emerging strategie / Timberlake
D.S., O’Connor D.T., Parmer R.J. // Curr. Opin. Nephrol. Hypertens.- 2001.- V. 10.- P. 71-79.
21. Wayhs R. High coronary artery calcium scores pose an extremely elevated risk for hard events / Wayhs R., Zelinger A., Raggi P // J. Am. Col. Card.- 2002.- 39.- P. 225-230.
УДК 616.831-005.1/.6:548.33
АНАЛИЗ АССОЦИАЦИИ T-138C ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНА МАТРИКСНОГО GLA-ПРОТЕИНА С ИШЕМИЧЕСКИМ АТЕРОТРОМБОТИЧЕСКИМ ИНСУЛЬТОМ В ОСОБЕЙ С НОРМАЛЬНЫМ И ПОВЫШЕННЫМ АРТЕРИАЛЬНЫМ ДАВЛЕНИЕМ
Гарбузова В.Ю., Атаман Ю.А., Дубовик Е.И., Атаман А.В.
Резюме. Представлены результаты определения T-138C (rs1800802) полиморфизма гена матриксного Gla-протеинэ (MGP) у 170 больных с ишемическим атеротромботическим инсультом (ИАТИ) и 124 пациентов контрольной группы. Установлено, что у больных с ИАТИ соотношение гомозигот по основному аллелю (T/T), гетерозигот (T/C) и гомозигот по минорному аллелю (C/C) составляет 61,2%, 31,2% и 7,6% (в контроле - 59,7%, 35,6%, 4,8%, P=0,521 по %2-критерию). Не выявлено отличий в распределении генотипов у пациентов с нормальным и повышенным артериальным давлением как у больных с инсультом, так и в особей контрольной группы.
Ключевые слова: матриксный Gla-протеин, полиморфизм генов, ишемический инсульт.
УДК 616.831-005.1/.6:548.33
АНАЛІЗ АСОЦІАЦІЇ T-138C ПОЛІМОРФІЗМУ ГЕНА МАТРИКСНОГО GLA-ПРОТЕЇНУ З ІШЕМІЧНИМ АТЕРОТРОМБОТИЧНИМ ІНСУЛЬТОМ В ОСІБ З НОРМАЛЬНИМ І ПІДВИЩЕНИМ АРТЕРІАЛЬНИМ ТИСКОМ
Гарбузова В.Ю., Атаман Ю.О., Дубовик Є.І., Атаман О.В.
Резюме. Наведені результати визначення T-138C (rs1800802) поліморфізму гена матриксного Gla-протеїну (MGP) у 170 хворих з ішемічним атеротромботичним інсультом (ІАТІ) і 124 пацієнтів контрольної' групи. Встановлено, що у хворих з ІАТІ співвідношення гомозигот за основним алелем
(T / T), гетерозигот (T / C) і гомозигот за мінорним алелем (C / C) становить 61,2%, 31,2% і 7,6% (у контролі
- 59,7%, 35,6%, 4,8%, P = 0,521 за %2-критерієм). Не виявлено відмінностей у розподілі генотипів у пацієнтів з нормальним і підвищеним артеріальним тиском як у хворих з інсультом, так і в осіб контрольної групи.
Ключові слова: матриксний Gla-протеїн, поліморфізм генів, ішемічний інсульт.
UDC 616.831-005.1/.6:548.33
Analysis Of The Association Between T-138C Polymorphism Of Matrix Gla-Protein Gene And Ischemic Atherothrombotic Stroke In Individuals With Normal And High Blood Pressure
Garbuzova V.Yu., Ataman Y.A., Dubovyk Ye.I., Ataman A.V.
Summary. T-138C polymorphism (rs1800802) of matrix Gla protein (MGP) gene in 170 patients with ischemic atherothrombotic stroke and in 124 persons of the control group was determinated. It was shown that in patients with stroke interrelation of main homozygotes (T/T), heterozygotes (T/C) and minor homozygotes (C/C) is 61,2%, 31,2%, 7,6% (in control - 59,7%, 35,6%, 4,8%, P=0,521 by %2-test). No differences in the distribution of genotypes in patients with normal and high pressure were identified neither in persons with stroke not in individuals of the control group.
Key words: matrix Gla protein, gene polymorphism, ischemic stroke.
Стаття надійшла 20.03.2012 р.
Рецензент - проф. Олійник С.А.
